Пока Китай планирует развернуть у Луны группировку спутников, которая обеспечит связь и возможность не потеряться на поверхности спутника Земли, НАСА и партнёры разрабатывают технологическое решение размером с рюкзак для будущих исследователей Селены.
"Рюкзак" позволит будущим колонистам сначала наносить рельеф на карту, а затем перемещаться по лунной поверхности даже в темноте высоких полярных регионов с точностью до сантиметра... и всё это без лунной GPS.
Точная навигация — это то, что жители Земли стали считать само собой разумеющимся явлением в последние годы. Однако я ещё помню атлас мира бабушки и дедушки и, как родители, собираясь в дальнюю поездку на машине, набирали с собой ворох бумажных карт.
Сегодня у каждого из нас в смартфоне размером с ладонь есть цифровые карты и программы, которые, связываясь со спутниками на орбите, позволяют достаточно точно определить, где именно мы находимся. Компас и карту приходится разворачивать разве что в узкой горной долине или ближе к полюсу.
Однако на Луне таких технологий пока что нет, а ведь они нужны не только людям, но и аппаратам, работающим на поверхности спутника.
На Луне нет не только GPS или других электронных навигационных средств, но и естественного магнитного поля, так что традиционный компас тут более чем бесполезен.
Если представить ситуацию, что космонавты, покинули базу, отошли или отъехали от неё на такое расстояние, что потеряли базу из виду, то они смогут сориентироваться на бесконечной равнине с кратерами разве что по солнцу.
Изменить ситуацию к лучшему должен KNaCK, он же Kinematic Navigation and Cartography Knapsack. Он представляет собой точную автономную навигационную систему, которая делает то же, что и GPS, и сможет автоматически создавать высокоточные карты лунной поверхности в режиме реального времени и даже в полной темноте.
Ключевым его элементом является лазерная радарная система, называемая лидаром с частотно-модулированной непрерывной волной (FMCW).
Направляя этот модулированный лазерный свет на ландшафт, KNaCK сможет измерять доплеровский сдвиг возвращающихся сигналов миллионы раз в секунду и таким образом строить 3D-карту местности с высоким разрешением.
Используя лазер, KNaCK может работать в полной темноте, что делает его особенно полезным вблизи южного полюса Луны, где Солнце никогда не поднимается над горизонтом на угол более чем три градуса.
В таких условиях космонавты и луноходные аппараты смогут безопасно передвигаться без вешек и фонарей, указывающих им путь.
«По сути, рюкзак представляет собой геодезический инструмент как для навигации, так и для научного картирования, способный создавать трёхмерные карты сверхвысокого разрешения с точностью до сантиметра, — рассказал планетолог доктор Майкл Дзанетти. — Это также поможет обеспечить безопасность астронавтов и вездеходов в среде, где отсутствует GPS, например, на Луне. Определяя фактические расстояния до далёких ориентиров и показывая исследователям в режиме реального времени, как далеко они продвинулись и сколько им осталось идти к месту назначения».
Сейчас KNaCK проходит полевые испытания в Нью-Мексико и на дюнах близ Космическом центра Кеннеди в США.
Также разработчики технологии попробуют уменьшить свой прототип, который сейчас весит впечатляющие 18 килограммов. Всё-таки носить на своих двоих такую конструкцию слишком энергозатратно, да и перевозимая на машине она будет "отъедать" много топлива, которого на Луне пока не производят.
Инженеры надеются, что в будущем такую аппаратуру можно будет вешать на вездеход или даже на шлем космонавта. Правда, до этого нужно будет придумать, как защитить её от суровых перепадов температур на Луне, радиации, лунной пыли и низкой гравитации.
«Последние достижения в области лидарных технологий [...] позволяют нам сделать KNaCK размером с банку газировки», — сказал Дзанетти.
Мы пишем о самых выдающихся достижениях науки, суперсовременных технологиях и их внедрении в нашу жизнь, рассказываем о том, каким будет будущее человечества.
Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.
Также наши сообщества есть в Telegram, Twitter*, ВК, Facebook*, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене.
* заблокированы или запрещены в РФ.